课程思政视域下数字电子技术课程教学创新研究

郭淼 杨飞 高晶敏 李越

摘  要  数字电子技术是工科专业非常重要的一门专业基础课，为了响应国家和时代的要求，需要加强课程中的课程思政元素融入。针对课程思政视域下数字电子技术课程教学进行了研究，详细描述了课程教学创新研究的必要性、目标、方法、内容，结果表明教学取得一定成效。

关键词  课程思政；数字电子技术；课程教学创新

中图分类号：G642.3    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2023）10-0100-05

Research on Teaching Innovation of Digital Electronic Technology Courses from Perspec-tive of Ideological and Political Education in Curriculum//GUO Miao， YANG Fei， GAO Jing-min， LI Yue

Abstract  Digital electronic technology is a very important professional basic course for engineering majors. In order to respond to the requirements of the country and the times， it is necessary to streng-then the integration of ideological and political elements in the curriculum. This paper conducts a study on the teaching of digital electronic techno-logy courses from the perspective of ideological and political education in curriculum， and describes in detail the necessity， goals， methods and content of innovative research on curriculum teaching. The results show that the teaching has achieved certain results.

Key words  ideological and political education in curriculum; digital electronic technology; curricu-lum teaching innovation

Authors address  Beijing Information Science and Technology University， School of Automation， Beijing， China， 100192

1  课程教学创新改革的必要性

新工科建设要求以立德树人为根本，坚持社会主义核心价值观，坚持全员、全过程、全方位育人，培养又红又专、德才兼备的学生。“为谁培养人、培养什么人、怎样培养人”是教学必须首先思考的问题，要放在所有工作的首要位置。

唐山学院成凤敏[1]在数字电子技术课程各个章节分别引入辩证法、辩证法的否定观、华为的芯片案例、唯物主义、实践观等思政元素，激发了学生的学习热情，增强了创新能力和团队协作能力。塔里木大学信息工程学院花元涛等[2]结合学校实际和学院的专业特点，将思政元素引入课程教学，通过引入中国成语、中华优秀传统文化、人生案例结合、日常手机电脑、环保、名人事迹、华为的故事等方法将课程思政元素穿插在课堂教学的每一章节，增强学生的爱国情怀。吉安职业技术学院彭欣荣等[3]通过修订教学大纲、改进教学方法和改进课程评价体系等方式增加思政教学，提升学生的综合能力。兰州文理学院的刘悦婷[4]将思想教育引入课程标准，引导性介绍国产集成电路厂家和代表性的科学家等，以提高学生的学习动力和敬业精神。提出“引领”模式的教学方法，同时将职业素养、工艺规范等纳入实验课程评价体系，将思政元素真正落实到课程当中。河南理工大学张丽等[5]

通过改革教学大纲、教学模式、考核方式和提高教师队伍水平等方式将思政元素结合到课堂教学当中，教师通过紧密引用知识点、列举具体案例、主动引导式教学、潜移默化影响等方式，将思想政治元素有机地融入专业课程教学过程。

通过文献检索发现，目前，关于数字电子技术这门课程在课程思政视域下的课程教学创新与实践的相关研究较少。每个学校和专业的特色不同，采用的课程思政思路也不尽相同，因此，结合北京信息科技大学的信息特色，系统、深入地研究与探索如何在数字电子技术这门重要的专业基础课当中巧妙地融入课程思政元素，达到“润物细无声”的效果。

2  课程教学创新改革的目标

数字电子技术这门课程是北京信息科技大学电子信息类本科生的专业基础课，也是凸显学校信息特色和培养卓越工程师办学理念的核心基础课程，旨在为社会主义建设培养应用电子技术专业人才。课程主要介绍数字電子技术的基本概念、基本理论、基本的分析和设计方法，内容包括数字逻辑基础、组合逻辑电路的分析和设计方法、时序逻辑电路的分析和设计方法、常用电子器件的使用等。数字电子技术课程理论性强，对逻辑思维能力要求较高，同时具有工程应用背景。数字电子技术课程可以培养学生的科学辩证思维能力，树立理论联系实际的科学观点，提高学生解决实际问题的能力。通过本课程的学习，学生可以学会分析和设计具体的数字电子电路，能够进行实验动手操作，并为后续课程学习奠定基础。

3  课程教学创新改革的方法

1）依托北京信息科技大学电子信息与控制国家级实验教学中心组建数字电子技术课程组，形成老中青优势互补、相互促进的课程教学、学术、科研融合建设的教师团队。课程组以北京市教学名师、资深教授为带头人，由四名副教授、三名讲师、三名实验师组成。在教学大纲改革、教案更新、线上课程资源建设等方面群策群力，共建共享，形成一个良性循环的、有战斗力的团队。

2）更新教学大纲，加入思政元素，同时与学校毕业要求指标点关联，根据课程环节、实验环节与毕业要求指标点的关联度矩阵建立《数字电子技术》理论环节目标、实验环节目标与毕业要求指标点的关联度矩阵，形成支撑关系。

3）定期实时更新教案，在每章节中都加入课程思政元素矩阵。例如，在讲解组合逻辑电路的设计时，通过讲解将基本的门电路结合可以设计功能更多、更强大的电路，进而让学生认识到团队合作的力量，培养学生的大局观和合作意识。

4）探索多元化教学模式。提出线上线下结合、仿真与实验结合的教学模式改革思路。搭建学习通线上教学平台，方便学生通过互联网线上预习、课后复习。指导学生使用Multisim等仿真软件自主学习，帮助分析数电中典型电路的功能和特点。

5）形成较为科学、完善的课程实验教学体系。建立数字电子技术课程层次化、阶段化、模块化的实验教学设计方案。结合科研和工程应用，将实验分为基础、综合实践、创新拔高三个层次，逐步培养学生的基本实验技能、工程综合能力和创新能力。实验项目逐年翻新，在验证理论知识的同时更注重学生工程应用、实践技能的培养。

6）将最新科研成果融入教学当中，更新教学内容。依据知识范畴，将科研课题研究成果中的相关内容与课程知识结合，形成工程技术应用案例，激发学生的学习热情，培养学生系统性、工程性思维以及科学严谨的专业素养。

7）推动口袋实验的课内、外应用，为了更好地解决现有课内教学学时紧张与加强实践教学的矛盾，优化课程实验体系，开发系列口袋实验项目，使学生充分利用课外环节增强动手能力；同时，组织团队教师开发教学过程中的FPGA口袋实验板、线上实验小视频等，搭建线上与线下、课内与课外相结合的实验指导环境。

8）强化学习过程考核。期末考试成绩占60%，平时成绩（上课中的回答问题、课堂练习、作业、课程项目、出勤）占20%，实验成绩（出勤、操作、报告）占20%。利用学习通学习平台统计学生的考勤、学习、作业、课堂练习等学习过程结果。

4  课程教学创新改革的内容

4.1  突出自主探究，探索多元化教学方法

利用问题引导式教学，以兴趣入门，采用线上线下结合、课内课外结合、口袋实验室与开放实验室结合的形式开展教学。充分利用学习通教学平台（图1），利用课程组的优势录制完整的线上教学视频（图2），方便学生课前预习、课后复习。利用学习通的签到考勤统计功能，掌握学生的学习过程情况（图3）。利用学习通发布平时作业，方便教师统计批阅，也方便学生及时发现并弥补不足之处。学习通课程资源可课程组共建共享，年年更新利用，不断优化。利用口袋实验室（图4）探索分散和集中相结合的实验教学方法。口袋实验室可以为学生打造一个全开放、全共享、课内外一体化的自主学习、创新实践的平台。依托口袋实验室，开发具有一定挑战性的实验案例，提高学生的实践动手能力。推动口袋实验的课内、外应用，为了更好地处理现有课内教学学时紧张与加强实践教学的矛盾，优化课程实验体系，开发系列口袋实验项目，使学生充分利用课外环节增强动手能力。

4.2  优化教学内容，提高学生培养质量

围绕培养具有系统思维、工程实践、创新意识的高层次应用型人才，以数字电子技术涉及的基本概念、基本理论、基本原理方法为主线，注重将科技发展、更新引入教学，将科研成果引入教学，将先进的Multisim仿真工具应用到实验项目和案例分析中。运用自顶向下的设计理念和模块化的设计思想，对基本原理做到讲细讲透，重点突出，层次分明。图5展示了基于Multisim的实际应用引导教学法。从工程技术角度提出问题，启发学生的创新思维，让学生加深对基本问题的理解，建立与后续课程知识的联系，形成课程间紧密联系的知识结构。实验教学环节注重培养学生发现理想与实际的不同，学会使用先进的测量仪器、仿真工具发现问题，运用理论知识解决问题的实际动手能力。

4.3  将课程思政元素贯穿理论和实验教学

具体课思政元素示例摘錄如下。

1）组合逻辑电路：讲解组合逻辑电路的设计时，举例举重裁判表决电路，进而介绍中国的举重运动员的顽强拼搏的精神，号召学生学习他们为国争光的奋斗精神。

2）半导体存储电路：介绍目前热点技术芯片，引出我国目前半导体芯片的骄傲，华为麒麟960等手机芯片，鼓励学生敢于探索、敢于创新。

3）讲解模数、模数转换电路的时候，介绍目前国内的高级采集卡还是国外产品，鼓励学生实现高端产品国产化离不开学生未来的努力。

图6展示了2020—2021（2）学期和2021—2022（1）学期学生期末卷面成绩分布。在课程组的团队协作下，通过更新教学大纲、教案，充分使用学习通教学平台，利用Multisim软件仿真结合实验室操作，融入课程思政元素，加强全过程学习效果的监测和考核，教学效果取得了一定成效，学生成绩分布更合理。后续将继续进行课程思政视域下数字电子技术课程教学创新研究，切实优化教学质量。

5  结束语

通过更新和优化教学内容、突出自主探究、探索多元化教学方法、将课程思政元素贯穿在理论和实验教学中，可以形成与时俱进的教育教学理念与建设思路，较为科学、完善的课程实验教学体系，多元化教学模式，强化课程队伍建设以及提高教学质量。后续将通过分析统计法、文献法、个案研究法和活动研究法等继续开展数字电子技术课程教学研究。

6  参考文献

[1] 成凤敏.《数字电子技术》课程思政建设探讨[J].电子世界，2019（6）：106.

[2] 花元涛，高贤强，陈纪龙，等.《数字电子技术基础》教学过程中“课程思政”研究与探索[J].科技资讯，2020，18（2）：125-127.

[3] 彭欣荣，陈紫鹏，王涛，等.将课程思政融入《数字电子技术》课程的教学思考[J].人文之友，2019（20）：96-96.

[4] 刘悦婷.将课程思政融入《数字电子技术》课程的教学探索[J].兰州文理学院学报（自然科学版），2019，33（3）：120-122.

[5] 张丽，王立国，刘景艳，等.课程思政视角下数字电子技术教学改革实践与探索[J].教育教学论坛，2020（26）：93-95.